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资源潜力是什么

发布时间: 2022-07-07 16:27:50

① 油页岩资源潜力

油页岩资源是指在地壳内或地表由地质作用形成具有经济意义的油页岩,根据产出形式、数量和质量可以预期最终开采是技术上可行、经济上合理。油页岩资源潜力是根据特定的地质依据(如数量、质量、地质特征)和地质知识判定和估计的。

(一)资源潜力评价方法与主要参数

根据油页岩成矿地质特征、油页岩性质,结合工业利用方向,确定油页岩评价主要参数。

1.油页岩边界品位

在当前经济技术条件下,用来划分矿与非矿界限的最低品位。矿区油页岩用途侧重炼油与综合利用,本研究工作中将油页岩的边界品位定为含油率3.5%,与多数油页岩资源评价指标一致。

2.油页岩厚度

油页岩厚度是通过露头资料、钻井资料和地球物理资料等,结合盆地、沉积相等特征估算的。最低可采厚度指在目前经济技术条件下,矿石质量符合要求时开采单层矿体的最小厚度,考虑矿区油页岩层与煤层互层,一般与煤矿开采条件类似,本方案中将油页岩的最小可采厚度暂定为0.7m,与煤层开采厚度一致。

3.油页岩面积

油页岩面积是通过露头资料、钻井资料和地层产状,用边界品位约束,结合盆地、沉积相等特征估算的。

4.油页岩体重

油页岩体重是通过勘探资料与钻井岩心分析资料平均值估算的。

为评价矿区及深部资源潜力,根据矿区油页岩地质特征与勘探的实际情况,确定研究区油页岩资源量估算方法采用体积丰度法,采用以下公式计算:

依兰煤田达连河矿区油页岩性质成因与资源潜力

其中:

Q油页岩1———油页岩地质资源量,单位:t;

Q页岩油1———页岩油地质资源量,单位:t;

S———油页岩面积,单位:m2;

H———油页岩厚度,单位:m;

D———油页岩体重,单位:t/m3;

ω———油页岩含油率加权均值,单位:%。

(二)资源潜力分析油页岩资源潜力从资源分布与勘探程度来看,开采区(包括露天矿与斜井)油页岩探明程度最高,但资源潜力最小,原因是位于煤层顶板的油页岩,在露天煤矿开采时作为废矸石剥离弃掉而减少,剩余资源仅为中-下煤层间油页岩层,这部分资源量规模不大,但含油率高,为富矿,埋藏浅,易开采,成本低,可作为油页岩开发利用的首采地段;矿区内露采区外围勘探程度也较高,除目前斜井采区埋藏浅外,大部分埋藏较深,仍有较大资源潜力;矿区外围深部(沙河子)勘探程度低,资源潜力大,具有一定

的勘探前景(图5-13)。油页岩资源潜力从资源赋存层位分析看,矿区勘探已证实油页岩资源主要赋存在达连河组,800m深度带内有勘探工程控制,矿区上个世纪八十年代的煤田勘探,曾把油页岩作为煤系共伴生矿产,用作燃料,油页岩层不作为勘探目的层,对富集有机质的油页岩成矿层位认识不足,认为煤层顶板油页岩含油率低(小于3.0%),发热量也低(2.51~3.34MJ/kg),无工业意义,仅考虑意义,仅考虑煤层间油页岩,进行资源评价,获资源储量为78.05×106t。本次研究工作取得了沉积密集段型油页岩层位对于资源潜力增长重要性的新认识,显示了矿区资源潜力呈增加的态势。根据有机地化录井与样品含油率结果分析,富集有机质的油页岩分布在两个层位,分属水进体系域(TST)和高水位体系域(HST),符合油页岩评价指标的油页岩层位,除中-下煤层间油页岩层外,研究工作发现上1煤层顶板存在沉积密集段型油页岩层,层段厚度大于3m,含油率(Tar,ad)3.5%以上,在YL04-3钻孔该层段厚为3.36m,含油率平均为3.89%,依据层序地层学理论,该沉积密集段具有厚度与层位稳定,全区发育特点,若单独开采,经济价值较低,但在煤层重叠面积内与煤同时开采,有望获得较好的经济效益,因此,从上述资源赋存层位分析结果中可明显看出,随着对油页岩成矿地质特征与成藏规律认识的提高,特别是沉积密集段型油页岩层位的发现,使得盆地总体资源潜力大幅度增长(表5-3)。

图5-13 达连河矿区及深部油页岩资源潜力与找矿远景区分布图

表5-3 达连河矿区及深部油页岩/页岩油地质资源量评价结果

估算的油页岩/页岩油资源量分布情况为:开采区油页岩42.28×106t,页岩油3.73×106t;采区深部油页岩163.64×106t,页岩油10.32×106t;矿区外围深部(沙河子区)油页岩250.89×106t,页岩油15.15×106t。研究区油页岩资源量合计456×106t,页岩油29×106t。

中-下煤层间油页岩层油页岩资源量231.51×106t,页岩油20.44×106t;顶板密集段油页岩资源量225.30×106t,页岩油8.76×106t;资源评价结果说明达连河矿区及深部油页岩资源以中-下煤层间油页岩层为主,达连河矿区与矿区外围深部资源量大体相近,深度800m以浅的页岩油资源量占页岩油资源总量48%,可见盆地800m深度内仍是油页岩资源潜力分布的地区,应值得重视。

② 资源潜力分析

东准噶尔地区具有优越的斑岩铜矿成矿地质条件,通过此次研究及预测,圈定大型矿集区2处、各类靶区9处,斑岩铜矿靶区预测资源量335.95×104t,显示了进一步找矿的潜力。

6.3.5.1 成矿条件

通过此次研究表明,东准噶尔斑岩铜矿带形成于两种岛弧背景,哈腊苏斑岩铜矿带形成于岛弧,而野马泉-琼河坝斑岩铜矿带形成于陆缘弧,处于有利于形成斑岩铜矿的构造背景。

哈腊苏-卡拉先格尔矿集区含矿围岩为中泥盆统北塔山组中-基性火山熔岩、火山碎屑岩建造,具有Cu、Au、Ag、Cd、Mo、Sn、Cr、Ni、Co等元素的高背景带及局部异常,蒙西-和尔赛矿集区含矿围岩中-上奥陶统乌列盖组为火山碎屑岩及火山碎屑沉积岩建造,具有Cu、Zn、Ag、Cr、Ni、Co高背景及局部异常。表明区内具有优越的矿源条件。

区内具有多阶段、多期次的岩浆活动。此次研究显示东准噶尔的岩浆活动可以明显地划分为4个阶段,即460~400Ma野马泉-琼河坝陆缘弧形成阶段、400~360Ma萨吾尔-二台岛弧形成阶段、360~340Ma陆-弧-弧碰撞阶段及340~260Ma后碰撞阶段。伴随每个阶段均发育斑岩铜矿化,野马泉-琼河坝陆缘弧阶段形成蒙西铜钼矿、和尔赛铜矿(411Ma,418Ma),萨吾尔-二台岛弧阶段形成哈腊苏铜矿(376~378Ma),陆-弧-弧碰撞阶段及后碰撞阶段形成玉勒肯哈腊苏铜矿(360~330Ma)。含矿斑岩体的类型也比较复杂多样,哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿带主要为泥盆纪花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩及花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩等;蒙西矿区主要为早泥盆世斜长花岗斑岩、闪长玢岩,和尔赛矿区主要为似斑状花岗岩-花岗斑岩、花岗闪长岩-花岗闪长斑岩、石英钠长斑岩-钠长斑岩与闪长玢岩。

构造控矿作用明显。哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿带含矿斑岩分布受NW向卡拉先格尔断裂带控制,晚期成矿受韧性剪切带控制,变形构造包括褶皱构造、片理构造-韧性剪切带、破劈理构造、滑覆断层与低角度逆断层等各种类型,后期成矿富集作用明显。蒙西铜矿为断裂构造背景下的斑岩铜矿,矿区中部的NW向F1与F2断裂控制了区内斑岩体的产出。

6.3.5.2 成矿作用

东准噶尔已发现的主要斑岩矿床成矿特征各具特色。既有与典型斑岩铜矿相似、以面型细脉浸染状为主要矿化类型的哈腊苏斑岩铜矿床,也有受后期构造叠加改造形成、以脉状、团块状为主要矿化类型的玉勒肯哈腊苏斑岩铜矿;既有断裂构造背景下的蒙西斑岩铜矿,也有具有岩浆结晶成因特点的和尔赛斑岩铜矿。说明东准噶尔地区斑岩铜矿成矿作用复杂,类型多样,具有多阶段、多成因斑岩铜矿成矿作用。

哈腊苏铜矿床,主要为斑岩体或围岩中均匀分布的细脉浸染状矿化,发育于俯冲期岛弧发育阶段,矿化产于侵入于中泥盆统北塔山组玄武岩内的花岗闪长斑岩、花岗斑岩及围岩中基性火山熔岩和凝灰岩中,由岩体向外,发育钾长石化、强黑云母化、弱黑云母化及青磐岩化蚀变分带。金属矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿,脉石矿物主要为石英、绢云母、绿泥石、绿帘石和钾长石。成矿物质主体来自岩浆,成矿流体温度为400~430℃。

玉勒肯哈腊苏铜金矿床,主矿体表现为沿构造破碎蚀变带分布的团块状和脉状矿化,以伴生金为特征。存在浸染状斑岩铜矿的原生矿化。沿片理带分布韧性变形过程形成的矿化,与后期钾化伴生的矿化为沿破劈理面分布的脉状矿化。NNW向片理带是矿区Ⅰ矿带的主控矿构造,矿体在平面与剖面上均沿花岗斑岩与花岗闪长斑岩中的片理带分布,在韧性变形过程中花岗斑岩与花岗闪长斑岩中的硫化物不仅发生塑性变形,还发生了迁移与再定位。成矿流体以大气降水为主,成矿物质有地壳物质加入。

蒙西铜钼矿,含矿斑岩与矿化带受NW向断裂控制,地表矿体主要分布于花岗斑岩体及其接触带中,深部主要产于外接触带中。按矿石与矿化的成因特征将其划分为火山沉积成因矿石与矿化、与花岗斑岩伴生的浸染状与脉状矿化、闪长玢岩中矿化和复合型矿化等4种类型。矿化蚀变带在地表具明显的分带特征,以花岗斑岩带为中心往外依次为硅化钾化带、黄铁绢英岩化带、黄铁矿化带与青磐岩化带。金属矿物以黄铁矿为主,次为黄铜矿、磁铁矿及辉钼矿,见少量的蓝辉铜矿以及磁黄铁矿。黄铁矿、黄铜矿和磁铁矿以细脉状和浸染状两种形式产出,而辉钼矿主要以细脉状产出。成矿物质及成矿流体为岩浆来源,与典型斑岩铜矿相似,主成矿阶段成矿温度为300~400℃。

和尔赛斑岩铜矿,矿石从结构构造上分有富铜钠长斑岩侵入体中Cu-Zn矿化、石英钠长斑岩中钠长斑岩角砾中的矿化、隐爆角砾岩基质中网脉或浸染状矿化、与不同类型蚀变伴生的铜矿化等矿化类型。铜矿物主要为黄铜矿,见少量斑铜矿与辉铜矿。矿石从伴生成分特征上分有Cu矿、Cu-Mo矿与Cu-Zn矿。其中辉钼矿以脉状产出,闪锌矿与黄铜矿共生、呈出溶状分布。矿化不仅具有典型斑岩铜矿床的矿化特征,还发育有岩浆矿床的一些特征。矿区发现富硫化物矿长石斑岩侵位于无矿化的钾长花岗斑岩中的现象。富硫化物长石斑岩斑晶为长石、基质为硫化物与角闪石,长石斑晶晶形完好、棱角分明、未受蚀变与改造,微细晶质黄铁矿与黄铜矿充填分布于长石斑晶的粒间,表现出典型岩浆结晶成因的填隙结构。其与典型斑岩铜矿在岩浆侵位后热液蚀变成矿的成矿模式有很大的不同。

6.3.5.3 邻区对比

准噶尔地区位于中亚巨型斑岩铜矿带中部,通过对区域大地构造与斑岩铜矿分布规律的研究(董连慧等,2009)认为,中亚斑岩铜矿主要分布于斋桑-乔夏哈拉-布尔根-比基蛇绿岩带与阿特巴希依内里切克-那拉提-红柳河蛇绿岩带之间的古生代建造中,有3个成矿集中区,即环巴尔喀什湖斑岩铜矿带、环准噶尔斑岩铜矿带与南蒙斑岩铜矿带。其中环巴尔喀什湖斑岩铜矿带产出有许多大型-超大型斑岩铜矿,如阿克斗卡铜矿、科翁腊德、萨马尔斯克铜矿、奥克托尔科依铜矿、科克赛铜矿(164×104t)与恰特尔库尔铜矿等。南蒙斑岩铜矿带发育有世界级超大型欧玉陶勒盖斑岩型铜矿(Cu 2300×104t,Au 800t以上)与查干苏布尔加斑岩铜矿。环准噶尔斑岩铜矿带,在东准地区已发现蒙西大型斑岩铜钼矿、哈腊苏-玉勒肯哈腊苏中型斑岩铜矿床,在西准地区发现了包古图大型斑岩铜矿床、苏运河斑岩钼矿床,在东天山地区发现了土屋-延东大型斑岩铜矿床,在西天山发现了莱历思高尔斑岩钼矿床,此外还发现有大量正在开展工作的矿产地,显示了环准噶尔地区斑岩铜矿带巨大的找矿潜力。

东准噶尔地区位于中亚斑岩铜矿带的中部,与巴尔喀什地区、欧玉陶勒盖地区具有相似的大地构造背景,都是古亚洲洋陆缘演化过程成矿作用的产物。斑岩铜矿产于晚古生代早期汇聚阶段岩浆岩带上,与铜矿化有关的岩浆侵入活动表现为多阶段的特点,多为中酸性的复式岩体。巴尔喀什地区阿科斗卡斑岩铜矿床与闪长辉长岩、闪长玢岩、花岗闪长斑岩及花岗斑岩复式岩体有关。哈腊苏斑岩铜矿与泥盆纪花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩及花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩有关。和尔赛斑岩铜矿与似斑状花岗岩-花岗斑岩、花岗闪长岩-花岗闪长斑岩、石英钠长斑岩-钠长斑岩与闪长玢岩有关。斑岩铜矿形成时代主要为泥盆纪,哈腊苏地区斑岩铜矿成矿时代为378~300Ma,蒙西斑岩铜矿成矿时代为413Ma左右,和尔赛斑岩铜矿成矿时代为418Ma左右,巴尔喀什地区成矿时代为300Ma左右。蚀变作用相近,几个地区均具有较为典型的斑岩铜矿分带。蒙西铜钼矿与欧玉陶勒盖铜矿均具有含块状硫化物矿床的组分。因此,从成矿条件看,与邻区相近,但已探明资源量极不对等。

6.3.5.4 资源潜力

根据此次研究,东准噶尔地区可划分出哈腊苏、库兰-乌伦布拉克、塔黑尔巴斯套、琼河坝4个斑岩铜矿带。目前,只有哈腊苏、琼河坝两个斑岩铜矿带已发现成型矿床。此次选择哈腊苏-卡拉先格尔矿、蒙西-和尔赛两个大型斑岩铜矿矿集区开展了预测,通过成矿背景、典型矿床研究,建立了两个矿集区斑岩铜矿综合预测找矿模型,在模型区成矿要素分析及资源量估算的基础上,对预测区(靶区)资源量进行了预测,结果显示区内具有进一步寻找大型斑岩铜矿床的潜力。

哈腊苏-卡拉先格尔矿集区,目前已探求333+(334)?铜资源量23.3×104t(哈腊苏铜矿13.3×104t,玉勒肯哈腊苏铜矿10×104t)。通过此次对5个靶区资源量预测,铜预测资源量为132×104t,显示仍具有寻找两个大型斑岩铜矿床的潜力。

蒙西-和尔赛矿集区,目前已发现蒙西斑岩铜矿、琼河坝斑岩铜矿、桑南斑岩铜矿、铜华岭斑岩铜矿、和尔赛斑岩铜矿与绿石沟斑岩铜矿,其中蒙西斑岩铜矿已控制333+(334)?铜资源量50×104t、琼河坝斑岩铜矿333+(334)?铜资源量4×104t、和尔赛斑岩铜矿333+(334)?铜资源量1.5×104t。该矿集区预测铜资源量为204×104t,有望找到1~2个铜资源量大于100×104t的大型斑岩铜矿。

此外,该区库兰-乌伦布拉克、塔黑尔巴斯套两个斑岩铜矿带工作程度较低,还未系统开展斑岩铜矿研究及找矿工作,但两个斑岩铜矿带均已发现多处斑岩铜矿化显示及化探铜、钼异常,地质成矿条件与琼河坝斑岩铜矿带相似,为晚古生代陆缘弧。通过进一步加大投入,在这两个斑岩铜矿带上也有取得突破的潜力。

综合上述分析,该区斑岩铜矿成矿地质条件优越,具有多期次的岩浆、构造活动;成矿作用复杂,斑岩铜矿结构构造类型多样,不同成矿阶段都具有热液叠加改造作用;与邻区对比显示,具有相同的大地构造环境及成矿条件,同属中亚巨型斑岩铜矿带;此次预测显示,资源潜力很大。

③ 矿产资源潜力评价

为全面掌握、科学评估中国矿产资源潜力,加强矿产资源管理基础建设,国土资源部于 2006 年起在全国范围内组织开展矿产资源潜力评价工作。总体目标任务是科学评价中国煤炭、铀、铁、铜、铝、铅、锌、锰、镍、钨、锡、钾、金、铬、钼、锑、稀土、银、硼、锂、磷、硫、萤石、菱镁矿、重晶石等 25 种重要矿产资源潜力,同时实现成矿地质理论和技术方法创新,培养一批综合型地质矿产人才。

全国矿产资源潜力评价工作证实,中国待查明矿产资源量巨大,总体资源查明率平均为 36%。煤炭、铁、铜、铅、锌、铝土矿、金、钾盐、钨、锑等预测资源量至少是查明资源储量的 2 ~ 3 倍;锰、镍、锡、钼、磷等预测资源量是查明资源储量的1 倍以上。潜在矿产资源主要分布于老矿山深部及其外围和西部地区。青藏高原、西南三江、天山等将成为铜、铅、锌等矿种未来主要的资源勘查开发基地;长江中下游、南岭、冀东等东部重要成矿带深部及外围潜力巨大,鞍山-本溪、攀枝花、冀东、闽南-粤东等是铁矿新增储量的重点地区;晋中-晋北、豫西-晋南、黔北-黔中、重庆南部等是铝土矿新增储量的重点地区。

截至 2010 年底,全国矿产资源潜力评价取得重大进展。全面完成了全国铁、铝土矿2个矿种的资源潜力评价工作;基本完成省级煤炭、铀、铜、铅、锌、钨、锑、稀土、金、钾和磷等 11 个矿种的预测区圈定、优选和资源量估算;在省级完成的 1∶25 万基础地质编图和建库基础上,采用矿床模型综合地质信息预测方法,充分利用长期积累的地质、物探、化探、遥感、重砂等专业调查资料和综合研究成果,应用计算机信息技术进行资料深度开发,开展成矿信息提取与挖掘,圈定找矿预测区,定量估算潜在资源量。

铁矿找矿预测靶区 6081 个,预测 2000 米以浅铁矿资源总量 2642 亿吨,其中累计查明铁资源储量 715 亿吨,未查明铁资源量 1927 亿吨,探明率为 27% ;铝土矿找矿预测靶区 751 个,预测 1000 米以浅铝土矿资源总量 167 亿吨,其中累计查明铝土矿资源储量 32 亿吨,未查明铝土矿资源量 135 亿吨,探明率为 19%,尚有很大找矿潜力。

待查明铁矿资源集中分布于辽宁鞍山—本溪、河北冀东、四川攀枝花等地区(图2-3)。

图2-3 中国铁矿资源潜力分布示意图

待查明铜矿资源集中分布在西藏冈底斯、班公湖、西南三江、新疆东天山、内蒙古大兴安岭和中东部铜矿山深部及外围。

按照“边开展调查、边出成果、边广泛应用”的原则,全力进行成果的及时转化、应用。一是以矿产资源潜力评价阶段性成果为基础编制《中国能源与重要矿产资源潜力及保障能力分析》,为立足国内提高矿产资源保障程度的重大决策提供了科学依据;二是圈定的一批整装勘查区和重要找矿远景区在编制全国地质矿产保障工程、“十二五”地质矿产勘查规划部署和找矿突破战略行动纲要中得到充分应用;三是直接应用于地方规划编制中;四是直接应用于找矿实践中,取得一系列重大找矿突破,辽宁鞍山 — 本溪、河北冀东、四川攀枝花等示范区成果有望为扩大老矿区铁矿资源储量规模、扩大矿山产能提供资源基础。

④ 矿产资源基础与潜力

一、基础地质调查

阿勒泰地区成矿地质条件优越,位于世界着名的成矿带的中段,矿产资源潜力巨大。阿勒泰地区基础地质调查工作在新疆全区处于领先水平,地质工作程度较高。基础性、公益性地质工作为阿勒泰地区商业性矿产资源勘查奠定了基础。阿勒泰地区至 2008 年底已完成了全地区基岩露头区的1∶20 万区域地质矿产调查,面积约9. 2 万 km2,完成了 1∶ 5 万区域地质矿产调查,面积约1. 2 万 km2,1∶ 20 万水系沉积物测量除西北部高山区 ( 友谊峰南部,面积约4 200km2) 外,其余基岩露头区均已覆盖,部分地区完成了 1∶ 5 万化探工作。另外,还开展了1∶10 万至1∶20 万航磁、航重及 1∶ 5 万航空综合站及地电、地磁测量等工作 ( 表 3-1) 。但相比全国而言,基础地质工作欠账较多,地质工作程度相对较低,如 1∶5 万的区域地质调查仅完成了全地区面积的10. 19%,1∶5 万物探普查只完成了0. 93%。

表 3-1 阿勒泰地区基础地质工作情况完成情况

资料来源: 新疆地矿局第四地质大队,地质项目调查工作建议汇报和地质勘查成果汇报资料,2008; 阿勒泰地区国土资源局,阿勒泰矿产资源总体规划研究,2003。

伴随着基础地质工作的开展,地学科研也取得了较好成果,各地勘单位、科研院所等在本地区开展了大量的专项研究,地学科研工作基础扎实,特别是国家 “305”项目的实施,取得了丰硕成果。近年来公开出版了一系列着作,加快了成果转化,注重社会效益。上述基础地质调查和科研工作为矿业特区资源潜力分析评价提供了基础。

二、矿产资源勘查

阿勒泰地区位于哈-中-蒙世界级黑色、有色金属成矿带中部,是我国重要的矿产资源集中区之一,是新疆乃至全国重要的矿产资源基地。下面分别就地区能源、金属、非金属矿产进行阐述。

( 一) 能源矿产

1. 油气

历史上看,阿勒泰地区属于少油气的地区。近年来通过地区对油气资源的勘查显示:油气资源比较丰富,前景较好,乌伦古河区域具备形成中型油气田的地质条件,该区域内乌伦古坳陷、布尔津盆地、福海盆地均具有良好的油气资源勘探潜力。2006 年,中石油新疆油田分公司投资9 亿元,在福海县境内获得天然气流,2008 年已形成日产30 万 m3的天然气规模,有 20 多口油井正式产油。2008 年,地区原油产量约 2. 2 万 t/a。在地区南缘滴水泉以西一带,已施工油、气、水井 119 口,其中出油气井 87 口,油气资源前景较为可观。

2. 煤炭

阿勒泰地区在历史上属于缺煤地区,其煤炭资源的特点: 一是规模小,二是分布不均衡。截至 2008 年底,区内尚未发现大中型煤矿。沿额尔齐斯河南吉木乃的托斯特—福海吉拉沟—富蕴的卡姆斯特—青河卡拉塔什一带均为地区煤炭资源重点勘查区。以上大体沿准噶尔盆地东、北、西北缘呈半环形分布,含煤地层的埋深随着向准噶尔盆地中心延伸由浅变深。其中卡姆斯特一带为主要煤田区,总面积约 7 400 km2。从行政区划看,含煤地层主要分布在富蕴、青河、福海、吉木乃县等境内。

依据阿尔泰区域地质背景,阿勒泰地区在北屯、布尔津县城至吉木乃县城以及乌伦古河段扎河坝以西一带的大片第三系覆盖区,都有上述石炭纪、二叠纪、侏罗纪含煤断陷盆地存在的可能,但覆盖层一般厚达几十米至上百米,表明煤炭资源潜力大。

新疆生产建设兵团农十师在富蕴县卡姆斯特至三巴斯陶一带探明煤炭储量 6 000 万 t。2007 年富蕴县煤炭勘查取得了较好找矿成果,多个勘查区块可采厚度可达 7 ~ 10 m,显示出良好的煤炭资源勘探开发前景,截至2008 年底已探明储量10. 26 亿 t,远景储量500 亿 t。在吉木乃县诺海—哈尔交一带和山巴斯套至德伦山一带煤炭资源潜力巨大,今后应加大煤炭资源勘查力度,提高储量级别,为矿业特区煤电、煤化工基础建设提供坚实的煤炭资源保障。

阿勒泰地区现有煤炭探矿权 142 个,主要分布在富蕴卡姆斯特地区,另外福海、吉木乃等县市也有分布。综上所述,地区煤炭勘查程度低,大部分为预查,资源潜力大,应进一步加大勘查开发力度。

( 二) 金属矿产勘查

阿勒泰地区金属矿产勘查工作大体上可分为 3 个阶段,每个阶段呈现不同的特点,找矿成果显着。

1. 地质勘查情况

第一阶段 ( 新中国成立至 20 世纪 60 年代初) 。以铁、稀有、砂金等矿产勘查为主。新中国成立前,新疆对铁矿基本未做过地质工作,仅 20 世纪 30 ~40 年代有少数地质学家做过菱铁矿地质勘查工作。新中国成立后,新疆大规模开展了区域地质调查,航空磁力测量等基础地质工作,1958 年 “全民大炼钢铁”,极大地促进了铁矿的找矿和勘查,在 50年代中期到 60 年代初,就发现和评价了一大批磁力异常和铁矿产地,如阿勒泰蒙库铁矿等也在其中。新疆是我国开展稀有金属矿产勘查工作最早的地区,尤其是阿勒泰地区,早在 1935 ~1950 年,前苏联及我国的地质学家对阿尔泰山进行过花岗伟晶岩型稀有金属找矿,地层和金矿等调查工作。前苏联对可可托海 3 号脉等稀有矿进行勘查开采。1950 ~1954 年,中苏合作,统一对阿勒泰地区稀有矿山勘查和开发进行管理,前苏联专家编写了许多重要的研究报告。1955 年由中国新疆有色金属公司对阿勒泰地区稀有金属矿进行勘查和开发管理,阿勒泰地区稀有金属矿产勘查开发进入全新的发展阶段。

第二阶段 ( 20 世纪 60 年代初至 70 年代末) 。主要以花岗伟晶岩型稀有金属矿产勘查为重点。这一阶段主要由我国地质学家对阿尔泰伟晶岩进行了系统研究,取得丰硕成果。阿勒泰地区伟晶岩的研究始于 1964 年,至 20 世纪 70 年代末,原冶金部地质研究所、中国科学院、新疆地勘局以及新疆工学院等科研院所、高校,对阿勒泰地区柯鲁木特和可可托海等地伟晶岩的矿物学、矿化特征、构造地质及控矿构造进行了研究,进一步深化了对伟晶岩成矿地质条件和特征的认识。这些研究为稀有金属矿产勘查工作提供了理论基础。

第三阶段 ( 20 世纪 70 年代末至今) 。主要以有色金属、贵金属矿产勘查为主。在火山成矿、层控成矿、多源多期多成因等成矿理论和阿尔泰山南缘是哈萨克斯坦成矿区阿尔泰东延区等新的找矿思路推动下,1997 年至 “305”项目实施前期,新疆地勘单位在阿尔泰山南缘开展了大规模的中、大比例尺地物化探综合找矿和铁、金、铜镍、铅锌矿等普查工作。1978 年新疆地矿第四大队发现喀拉通克铜镍矿并开始进行有色金属勘查,1984 年新疆地矿第四大队发现哈巴河县阿舍勒铜锌矿床,新疆有色 706 队发现阿勒泰市铁木尔特铜多金矿床,至此,阿勒泰地区有色金属矿产勘查工作进入到一个新的时期。由于在铅锌的找矿思路上有了新的认识,相继发现了可因布拉克铜锌矿、红敦铅锌矿 ( 1985 年) 、可可塔勒铅锌矿、阿巴宫铅锌矿 ( 1986 年) 、阿克哈仁铅矿 ( 1987 年) 等一批矿床。在“七五”、“八五”期间,由于地勘单位与 “305”项目科研单位进行了勘查-科研一体化的联合攻关,阿尔泰山南缘有色金属成矿带地质工作取得了丰硕成果,地质找矿取得重大突破。就贵金属矿产金而言,20 世纪 50、60 年代阿勒泰地区金矿地质工作未引起应有的重视,基本处于停滞状态; 20 世纪 70 年代后,特别是 “七五”期间,金矿找矿工作取得突破性进展,新发现和探明了哈巴河县多拉纳萨依金矿、富蕴县沙尔布拉克金矿等。1981 年至今,为大规模金矿勘查阶段。1981 年,武警黄金部队对阿尔泰山开展了大面积砂金普查和重点砂金矿床的勘查评价。1985 年以前,采取 “就矿找矿”方法,在阿勒泰地区基本查明了西岔河、红墩和卡拉迈里 3 个中小型砂金矿。通过新疆地矿局、武警黄金部队、国家 “305”项目科研单位、新疆有色地质勘查局等单位的工作,对金矿地球化学、找矿理论与方法进行了研究,找矿取得一定的成效。

近年来,青河县砂铁矿勘查工作也在开展,预测资源量约 4 000 万 t ( 金属量) 。

2. 主要金属矿产查明程度分析

阿勒泰地区相比新疆全区而言,总体地质工作程度较高。特别是稀有金属、贵金属、有色金属矿产等。

利用矿产资源查明程度分析阿勒泰地区主要金属矿产的勘查程度如下,据 2006 年国土资源部资料: 我国成矿地质条件有利,主要矿产资源总体查明程度约为 1/3,多数重要矿产资源勘查开发潜力较大。重要金属矿产资源查明程度平均为35%,铁、铝等大宗矿产查明率为40%左右。相比全国而言,阿勒泰地区主要金属矿产查明程度较低。如铁矿的查明程度为 17. 84%,相比全国平均水平低 22 个百分点,其他如铜、铅、锌、镍、金等矿种的查明程度仅为全国 10% ~18%,找矿潜力巨大 ( 表 3-2) 。

表 3-2 阿勒泰地区主要金属矿产查明程度对比表

注: ①矿产资源查明程度 = 已查明储量/预测资源储量 ×100; ②金矿包括了岩金、砂金和伴生金。

资料来源: 阿勒泰地区主要金属矿产资源储量根据阿勒泰地区国土资源局资料,2004; 全国资源来源于 《全国矿产资源规划 ( 2008 ~2015 年) 》,2008,国土资源部。

综合各类矿产科研预测表明,阿尔泰成矿区带是全国16 个重点成矿区带之一,黑色、有色金属、稀有、贵金属等矿产资源潜力很大,特别是铜、镍、铅、锌、金、铁等重点矿种。但地区主要金属矿产查明程度相对较低,这与上述矿产资源查明程度得出的结论基本一致。

综上所述,阿勒泰地区金属矿产勘查程度相对较低,深度不够,因此有巨大的找矿潜力,深部找矿是增加重要矿产资源储量的重要手段。加强深部找矿力度,拓展深部及外围第二找矿空间对阿勒泰地区而言是增加金属矿产资源储量,延长矿山服务年限,提高矿产资源可持续保障能力的重要举措。如 2009 年 10 月,新疆维吾尔自治区为进一步加快地质勘查步伐,更好地满足社会经济发展对矿产资源的需求,提出了深部找矿意见: 在矿业特区内,深化阿尔泰的地质勘查布局,与 “358”项目紧密结合,以铁、铜等优势矿产为重点,开展富蕴县锰库铁矿、青河县哈腊苏铜矿两个矿区的深部找矿工作。

( 三) 非金属矿产勘查

主要有白云母、钾长石、宝石等地区优势特色矿产资源。早在 20 世纪 30 ~ 40 年代,前苏联一批地质工作者在新疆路线调查中,发现了阿尔泰山的白云母和宝石矿。新中国成立后,阿勒泰地区非金属矿产勘查得到全面发展。20 世纪 60 年代以白云母和水晶等国防尖端工业原料为勘查重点,为我国提供了大型白云母矿基地。20 世纪 70 年代后期到 80 年代,随着我国改革开放和经济建设的需要,非金属找矿工作得到全面加强。20 世纪 90 年代在西部大开发战略的指导下,我国地质工作重心西移,非金属矿产应用领域不断拓展,使得非金属矿产勘查的力度不断加大。以新疆地矿局和新疆建材地质队伍为主,并有其他多个部门参加,对阿勒泰地区的非金属矿产进行了大量的勘查,发现 54 个非金属矿产地。探获了大量的储量,为新疆和全国的经济建设提供了原料基地。20 世纪 60 ~70 年代进行的阿尔泰山白云母矿勘查,探明了纳森恰、阿尤布拉克、库威中下游等 3 个超大型白云母矿床,使新疆白云母储量居全国首位。阿尔泰山白云母等非金属矿产的勘查工作程度比较高。

( 四) 地下水资源勘查

阿勒泰地区地下水资源研究程度极低。截至 2003 年底,仅完成 1∶ 50 万区域水文地质调查工作。局部地区结合工、农、牧、矿业发展的需要,开展了大比例尺的地下水资源评价工作,但所占比例甚微。

三、地质科研方面

随着基础地质与矿产地质勘查的大量投入,阿勒泰地区自 20 世纪 60 年代以来,地学研究有了新的进展。于 20 世纪 60 年代中期完成了 1∶ 50 万阿勒泰地区地质矿产图及说明书的编制工作。20 世纪 80 年代末,编制了阿勒泰地区 1∶ 50 万地质矿产图、有色及贵金属成矿规律图,并出版了 《新疆阿勒泰地区金、铜、镍、铅、锌成矿预测区划报告》。20 世纪 80 年代中期至今,国家 “305”项目在本地区设置了大量的专项研究,自 “七五”以来,在阿勒泰地区实施了 120 项研究课题,引进技术援助项目 1 项,从事项目研究的国内外科研院所和教学单位的专家学达2100 人次,投入研究经费共计9129 万元,使本地区的地学研究工作达到了相当的深度和广度。

在稀有金属矿产资源地质科研方面,对稀有金属矿产及其成矿规律的研究早,投入大,攻关单位技术力量强大,前苏联以及我国地质学家对新疆阿尔泰山伟晶岩的研究非常深入,提出了阿尔泰山花岗岩成矿规律、演化等方面的理论,为稀有金属矿产资源的勘查奠定了坚实的基础。1978 ~1987 年中国地质科学院矿床地质研究所、新疆有色地勘局地质研究所、中国地质大学等科研院所、高校等对阿勒泰花岗伟晶岩的矿物成分、稀有金属成矿规律及成矿预测等进行了研究,出版了相关专着,提交了研究报告。1986 年,国家重点攻关项目——— “305”项目实施以来,使新疆阿勒泰地区稀有金属矿产的勘查进入了新的阶段。中国科学院地球化学所、中国地质科学院矿床地质研究所、新疆地勘局地质研究所等科研院所完成了阿尔泰山花岗岩类及其与成矿的关系等的研究。在非金属矿产科研方面,进行了多方面的工作,特别是 “305”项目开展以来,取得许多重要成果,如针对白云母进行过典型矿床研究等。

2008 年 7 月,国土资源部与新疆维吾尔自治区政府合作开展的新疆公益性地质调查及重要矿产勘查项目 ( “358”项目) 经过对阿勒泰地区的调查研究,初步确定了总体部署方案,国土资源部与新疆维吾尔自治区人民政府签署了 《关于加快开展新疆公益性地质调查和重要矿产勘查合作协议》。现已明确了 2009、2010 两年工作目标,使得阿勒泰地区矿产资源勘查推进到一个更高的层次。

四、阿勒泰地区找矿前景预测

按照区域地质背景、金属矿产成矿地质条件,将阿勒泰地区阿尔泰成矿带划分为国家级和自治区级的黑色、有色金属矿产资源接替区。对接替区的资源潜力进行了分析,初步统计出预测资源量。

( 一) 国家级的接替选区

为了科学定量评价西部资源接替区的经济效益和社会效益,为了推动西部地区矿产资源科学规划和合理开发布局提供支撑,中国地质调查局下达地质调查实施项目———西部资源接替区选区评价,阿勒泰地区有色金属资源接替区是西部 12 个资源接替区之一,西起哈巴河县,东至青河县,南北宽50 ~80 km,东西长约 200 km,面积约 1 300 km2。区内铁矿、铜矿和铅锌资源有较大潜力。自国土资源大调查项目实施以来,在富蕴县获得铁矿资源量 ( 333+ 334) 17 500 万 t,阿巴宫测区 3 500 万 t、巴利尔斯 3 500 万 t、加尔巴斯岛 500 万 t、蒙库东10 000 万 t,巴利尔斯、加尔巴斯岛、科依来普铁矿、阿舍勒铁矿可供普查。另外,在青河县发现了喀拉苏、卡拉先格尔铜矿,具有较大的斑岩铜矿找矿前景。

另据中国铜业网2009 年11 月19 日报道,阿舍勒铜矿深部地质勘查获重要突破。在深516. 20 ~ 587. 00 m 见铜硫矿体 1 层,矿体真厚度约 61. 31 m,Cu 平均品位 3. 00% ,Zn 品位0. 71% ,S 品位 48. 88% ,Ag 品位 23. 93g / t,其中 516. 20 ~ 530. 00 m ( 视厚度 13. 8 m) ,铜平均品位达 5. 27%。该矿体位于阿舍勒铜矿Ⅰ号矿带北侧,深部发现厚度大品位高的铜矿体,表明Ⅰ矿体在深部没有封闭,显示阿舍勒铜矿在深部有较大的找矿前景和潜力。

( 二) 资源预测

阿勒泰地区有铁、铅、锌、铜和金勘查开发区,区内以额尔齐斯构造挤压带为界,可分为北部阿尔泰成矿区和南部准噶尔成矿区,全区划分出 2 个Ⅱ级成矿区,分别为阿勒泰成矿区和准噶尔成矿区,划分 6 个 A 级成矿预测区和 12 个 B 级成矿预测区 ( 图 3-2) ,并对未来该区矿产资源情况进行预测 ( 表 3-3) 。

图 3-2 阿勒泰地区成矿带及成矿预测区图

表3-3 阿勒泰地区各成矿预测区资源统计表

续表

资料来源: 阿勒泰地区矿产资源总体规划研究,A 级成矿预测区资料统计,阿勒泰地区国土资源局,2003。

另据有关资料,阿勒泰矿业特区主要矿种预测资源量为: 煤炭超过 511 亿 t,铁矿8 亿 t,铜 1500 万 t,锌 2 000 万 t,铅 1 000 万 t,镍 160 万 t,金 2 000 t,白云母 2. 37 万 t等。因此,加大地质勘查力度,使预测资源量尽快转变为探明储量,是矿业特区建设面临的首要任务。

⑤ 什么是矿产资源潜力评价

对一个较大地区(如一个国家或一个省)的某些矿产,通过概略的地质调查或地质研究,估计它们可能蕴藏的资源量,并对其近、中、长期供应保障程度做出评价的工作。

⑥ 资源潜力评价

6.2.1.1 煤厚及稳定性

(1)目标煤层厚度。煤层厚度主要是指煤层的有效可采厚度,即开采煤层中剔除夹矸后满足经济开采条件的煤层总厚度。煤层有效可采厚度是控制煤层气井产能的主要因素之一,它决定着开发区资源量的大小、煤层气井日产气量和生产周期的长短,是评价煤层气井的重要参数。一定厚度的煤层是煤层气藏形成的物质基础,它既提供气源,又提供储集空间,煤储层厚度越大,资源总量越多,相同条件下气井的单井日产气量和累计总产气量也越高,气井的衰减越晚,稳定生产周期越长,对煤层气开采越有利。

以沁水盆地为例,该区主采煤层为山西组的3#煤,太原组的9#和15#煤至今还未实现有效的商业化开发,因此暂不考虑,仅考虑单采3#煤的直井开发模式。沁水盆地3#煤厚度变化范围一般在5~7m之间,平均为6.2m,其中纯煤平均厚度约5.8m。根据区域内统计的气井和煤层气井产量的关系可知,高产气井的煤层有效厚度一般都在5m以上,而小于3m的煤层的含气量和气井产量明显降低。

考虑到上述因素,结合沁水盆地煤储层厚度分布情况,认为小于2m的煤层开发价值较小,大于6m的煤层具有最优的开发价值,综合确定目标煤层煤厚(Mh,单位:m)的隶属度函数为:

煤储层精细定量表征与综合评价模型

(2)主煤厚稳定性。煤储层厚度稳定性是指煤储层厚度的变化程度和可采程度的总和。煤层可采性指数Km是表示评定区可采厚度所占总厚度比例,即:

煤储层精细定量表征与综合评价模型

式中:n为评价单元内所有参加评定的见煤点总数;n′为见煤点总数中煤厚大于或等于可采厚度的见煤点数。

煤厚变异系数ζ是反映评价单元内煤储层厚度变化偏离平均厚度程度的参数,计算公式为

煤储层精细定量表征与综合评价模型

其中

煤储层精细定量表征与综合评价模型

式中:S为煤厚均方差值;M为研究区平均煤厚;Mi为每个见煤点的实测煤厚;n为研究区见煤数。

依据《矿井地质规程》,在定量评价煤储层厚度稳定性时,薄煤层以煤层可采指数(Km)为主要指标,煤厚变异系数(ζ)为辅助指标,中厚及厚煤层以煤厚变异系数(ζ)为主要指标,煤层可采性指数(Km)为辅助指标。综合确定主煤厚稳定性的隶属度定量模型如表6.3所示。

表6.3 煤储层主厚度稳定性评价模型

6.2.1.2 煤的甲烷吸附能力

图6.1 中国重点矿区煤的兰氏体积分布箱图

煤层气主要以吸附气为主,因此煤本身的吸附量大小是决定煤层气资源潜力的关键。煤的吸附能力可通过对煤样在近似储层温度下的甲烷等温吸附实验获得。一般用等温吸附实验获得的兰氏体积的大小来表征吸附量的大小,兰氏体积越大,吸附能力越高。

在确定兰氏体积的评价函数时,本书对我国华北和东北中、高变质煤区的18个矿区的73个煤样进行了甲烷等温吸附分析。结果表明,兰氏体积值一般为8~24m3/t,而在一些高煤级煤区如红阳煤田和沁水盆地等地的兰氏体积一般大于24m3/t(图6.1)。这里以兰氏体积为8m3/t和24m3/t分别作为下限和上限值,综合确定兰氏体积(VL,单位:m3/t)的隶属度函数为:

煤储层精细定量表征与综合评价模型

图6.2 郑庄区块3煤含气量平面分布图

图6.3 郑庄区块含气量与单井日产气量的关系

6.2.1.3 主煤层含气量

煤层的原位含气量用每吨煤的含气量的大小来表示,单位为m3/t。含气量是决定煤层气开发条件的最关键参数之一,含气量越高,煤层气可采资源量越高,产气量越高且煤层气开发难度越小。

在进行含气量评价时,不同煤阶应该采用不同的评价标准。如低煤阶煤孔隙度高,以中大孔为主,孔渗条件一般较好,因此对含气量要求较低,典型的盆地如美国的粉河盆地。相比较,高煤阶煤储层的孔隙发育较差,原始渗透率一般较低,因此对煤层含气量要求较高。沁水盆地南部主要开发的3煤层的含气量主要分布在14~32m3/t之间。由沁水盆地南部郑庄区块含气量分布(图6.2)可知,该区含气量主要集中在16~25m3/t之间,同时煤层含气量(干燥无灰基)越高,则煤层气井稳产后的平均日产气量(排采时间在2年以上的井)越大,两者呈幂指数关系(图6.3)。

综合目前我国商业化开发的主要煤层气盆地的数据,本书认为中高煤阶煤的含气量低于6m3/t已基本上不具备煤层气开发价值。由于煤层含气量越高,开发价值越高,两者呈幂指数关系,这里综合确定含气量(V,单位:m3/t)的隶属度函数为:

煤储层精细定量表征与综合评价模型

6.2.1.4 含气饱和度

煤储层含气饱和度是衡量煤层气井开始产气时间的参数,是煤层含气量、煤层解吸曲线和煤储层压力三个基本因素的派生因素,它与常规天然气的含气饱和度不同。煤储层含气饱和度是实测含气量与原始储层压力对应的吸附气量的百分比。含气饱和度可分为过饱和煤储层,即含气饱和度大于100%;饱和煤储层,即含气饱和度为100%;欠饱和储层即含气饱和度低于100%。

含气饱和度主要与煤层所经受的沉积和构造演化引起的煤层气生成和运移散失等因素有关。同一斜坡带,煤层气可产生层内运移和差异聚集,一般煤层气含气饱和度在上倾部位比下倾部位高,即煤层气上倾部位储层物性好,埋藏相对浅,在承压水封闭条件下煤层气富集。如沁水盆地南部潘庄—樊庄区,位于斜坡带上倾部位,煤储层含气量31m3/t,含气饱和度90%~100%,单井产气量最高达1.6×104m3;而在下倾部位靠近盆地腹部的地区煤层埋藏加深,含气量降低为12~23m3/t,含气饱和度降低为83%~87%,单井日产气减少,仅有2700m3

这里,以沁水盆地煤层气含气饱和度与气产量的实际数据作参考,综合确定含气饱和度(Sg,单位:%)的评价隶属度函数为:

煤储层精细定量表征与综合评价模型

⑦ 资源潜力

全国页岩气可采资源潜力为25.08×1012m3(不含青藏区)。其中,上扬子及滇黔桂区最为丰富,达9.49×1012m3,占全国总量的39.63%;其次华北及东北区为6.70×1012m3,占全国总量的26.70%;下扬子及东南区4.64×1012m3,占全国总量的18.49%;西北区3.81×1012m3,占全国总量的15.19%。

我国页岩气资源主要集中在上扬子及滇黔桂区,以四川盆地及周缘页岩气资源最为丰富,为6.44×1012m3,占该区总资源的64.82%;其次为黔中隆起及周缘、桂中坳陷、南盘江盆地等地区。

华北及东北区页岩气资源潜力以鄂尔多斯盆地最丰富,可采资源为1.65×1012m3,占该区页岩气总资源的40.47%。其次分别为松辽盆地、渤海湾盆地及外围地区、南华北地区等。

中下扬子及东南区页岩气资源潜力以中扬子地区页岩气资源最为丰富,可采资源为1.59×1012m3,占总可采资源的44.6%。其他分别为湘中、湘东南、苏北等地区。

西北区页岩气资源潜力以塔里木盆地最为丰富,可采资源1.58×1012m3,占西北区总量的41.43%;其次依次为准噶尔、柴达木、吐哈及其他中小型盆地。

⑧ 水产资源的资源潜力

水产业的发展在很大程度上取决于水产资源的潜在渔获量。潜在渔获量是指通常环境条件下用传统捕捞方式可捕到的最大年平均渔获量。海洋水产资源的潜在渔获量一方面取决于水域的初级生产力,另一方面又与各种水产资源在海洋生态系食物链中的位置,即营养层次的高低有关;同时也与它们的生态效率有密切关系。60年代以来不少学者对全球海洋水产资源的潜在渔获量,主要通过3个途径进行了估计,即根据各水域初级生产力的大小,各营养层次的生态效率和水产资源营养层次的估计值进行理论推算;根据渔获量的变化趋势作经验估计;将条件相似的已开发海区的单位面积潜在渔获量估计值应用于其他海域,进行经验估计。
所得估计值基本上在1~2亿吨之间。差别较大是由于所用估计方法和估算的有关数据不同造成的(见图)。中国沿岸海区水产资源潜在渔获量的估计值,南海北部大陆架和北部湾海区约为130万吨,东海和黄海约为300~350万吨。 虽然目前全球海洋渔业产量还未达到潜在渔获量水平,但70年代以来海洋渔业产量增长幅度很小。如果人类的捕捞活动继续局限于已大量开发的种类和已大量开发的渔场(特别是沿岸海区)和传统的捕捞技术,渔获量很难有较大幅度的增大。因此除进一步摸清未开发海域的水产资源以开辟新渔场并革新捕捞技术外,还要做好水产资源管理和增殖工作。